CN111897339A - Agv分布式交通管制方法以及agv - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AGV分布式交通管制方法，属于交通管制技术领域。所述的AGV分布式交通管制方法定义了三种避让状态信息，分别是避让空闲状态、避让等待状态、避让进入状态，所有AGV在任意时刻处于其中的某个状态，并将该状态信息实时广播给其他AGV，同时实时接收其他AGV广播的避让状态信息存储于避让状态信息表中。AGV‑1通过前置地标号和当前地标号查询自己的避让信息表，获取自己的避让信息。本发明通过高效的避让机制和避让算法，提高AGV的运行效率。

Description

AGV分布式交通管制方法以及AGV

技术领域

本发明属于交通管制技术领域，具体涉及一种AGV分布式交通管制方法以及AGV。

背景技术

AGV即自动导向小车(Automated Guided Vehicle)被作为搬运机器人广泛使用，主要应用于自动化仓储系统、柔性搬运系统和柔性装配系统等物流系统。

AGV在自动行驶过程中必须具备障碍检测和告警的功能，障碍检测的方法一般是安装障碍检测传感器，比如触须、保险杠、雷达等装置，当AGV的障碍检测传感器在行驶方向检测到有障碍物时，会立即进行减速或停车动作，实现避让处理，使AGV达到可靠行驶的目的。但是障碍检测传感器有其自身的缺陷，通常受检测距离和检测范围的限制，比如多台AGV自动行驶在岔道或者弯道的时候，障碍检测传感器无法达到正常避让的目的，尤其在有交叉的路口会出现相互避让停止不前等情况，因此在路径规划和交通管制的处理上受到许多限制。

目前针对AGV的交通管制一般有两种方式，分别是集中式交通管制和分布式交通管制。

集中式交通管制方式是指现场每台AGV与中央控制系统进行通信连接，所有AGV由中央控制系统进行统一交通管制，AGV的交通避让高度依赖中央控制系统，一旦中央控制系统出现异常或者崩溃，所有AGV将失去控制，交通管制失效，且每台AGV需要与中央控制系统保持实时的通信连接状态，距离越远，无线通信的成本越高，受空间限制越大。

分布式交通管制方式是指局部范围内多台AGV之间建立无线连接实现数据共享，同时按照约定的交通规则进行协同处理实现交通管制，保障每台AGV能够在交通避让区有序通行。该方式的优点是不受中央控制系统限制，各交通避让区之间可独立进行处理无需关联，非常适合短距离，低功耗，低成本的无线通信。目前市场上采用分布式交通管制方式的AGV不少，但是效果并不理想，主要体现在：(1)实时性较差，导致避让时停止行驶的延时比较长。(2)相互避让，出现同时等待互相避让的情况。(3)前方AGV避让后方AGV的情况，导致后方的AGV碰撞到前方的AGV。(4)不避让，线路复杂不避让导致相互碰撞的情况。(5)操作复杂，无法通过通用的处理方式实现复杂的避让，需技术员现场特殊处理。

为了确保多台AGV在复杂线路中能够高效、可靠、稳定地运行，有必要从多领域结合现有的技术解决交通管制的问题。

发明内容

本发明通过提供一种AGV分布式交通管制方法以及AGV，以解决目前多台AGV在复杂线路中的交通管制问题。本发明利用ZigBee无线通信模块通过广播的方式实现每台AGV之间避让信息共享，并结合交通避让机制和信息协同处理技术，实现多台AGV分布式交通管制的方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种AGV分布式交通管制方法，其特征在于，包括

S1：对行驶路线上的地标、避让区进行编号，设置岔道口、避让点编号，并将编号信息存储于避让信息表；对所有AGV定义三种避让状态，分别是避让空闲状态、避让等待状态、避让进入状态，所有AGV在任意时刻处于其中的任一状态，均将该状态信息实时广播给其他AGV，同时实时接收其他AGV广播的避让状态信息存储于避让信息表中；

S2：AGV-1通过行驶路线上的前置地标号和当前地标号查询自己的避让信息表，获取自己的避让信息；

S3：若在AGV-1的避让信息表中查询当前方向和位置存在避让区，根据该避让区查询其他AGV的避让信息表是否存在相同避让区，如果不存在相同避让区，表示该避让区目前没有其他AGV，那么AGV-1继续行驶进入该避让区，同时将自己的避让进入状态信息广播出去；

S4：如果存在相同避让区，表示该避让区存在其他AGV，那么AGV-1停止行驶，等待进入该避让区，同时将自己的避让等待状态信息广播出去；待其他AGV驶出避让区后，AGV-1启动行驶，进入该避让区，同时发出避让进入状态信息；

S5：若在AGV-1的避让信息表中查询当前方向和位置不存在避让区，那么AGV-1处于避让空闲状态，可继续行驶，同时将自己的避让空闲状态信息广播出去。

优选地，所述避让信息包括AGV编号、避让区编号、岔道口编号、避让状态、时间戳信息。

优选地，所述AGV处于避让等待状态时，时间戳信息为当前时刻(Tc)-AGV广播到达避让区入口的时刻(Tо)得到的时间长度信息(ΔT)，时间长度越大，排队优先等级越靠前。

优选地，所述步骤S4中还包括如果该避让区其他AGV同样是避让等待状态，那么AGV-1根据时间戳信息与其他避让等待的AGV进行比较，确定自己排队优先等级，并且根据其他AGV的避让状态实时调整顺序，如果AGV-1排队等待的顺序在第一位且该避让区没有其他AGV是避让进入状态，那么AGV-1结束等待，启动行驶进入避让区，同时将避让进入状态信息广播出去，最后驶出该避让区。

本发明还提供一种AGV，包括站点识别单元、无线通信单元、主控制器，所述站点识别单元识别标识位置的编号，并传送给主控制器；所述无线通信单元用于多台AGV之间的实时数据传输；所述主控制器包括数据存储单元和数据处理单元，数据存储单元用于存储避让信息表的信息；数据处理单元通过站点识别单元获取AGV-1当前的位置信息，同时通过无线通信单元获取其他AGV广播的实时避让信息，结合存储单元中的避让信息进行处理，通过处理结果确定AGV-1是否需要进行避让停车，同时将自己的避让信息通过无线通信单元广播给其他AGV。

优选地，所述无线通信单元使用zigbee模块，通过RS232串口与主控制器进行连接。

本发明的有益效果是：

1.本发明中AGV沿指定路线行驶，行驶过程中按照一定频率将自己的位置信息和避让信息广播出去，同时接收其他AGV的位置信息和避让信息，通过避让机制和避让算法，实现AGV之间的避让等待、避让进入、避让空闲等功能，避免AGV之间的碰撞，以此提高AGV的运行效率，弥补目前AGV分布式交通管制技术的不足。

2.本发明中每个避让区都是一个独立的区域，分布在AGV工作区域的某个局部空间，只有进入同一个避让区的AGV才需要进行避让处理。每个避让区都有一个唯一编号，有若干个避让区入口和若干避让区个出口，每个避让区之间无需关联，由于每台AGV只需要关心同一个避让区的其他AGV的避让信息，所以非常适合于短距离的无线通信，并且数据处理更加高效快捷，通行效率更高。

3.本发明针对每台AGV定义了三种避让状态，分别是避让等待、避让进入和避让空闲。当某一台AGV到达避让区的某个入口时，如果避让区有其他AGV正在通行，则该AGV进入避让等待状态，在入口处停车等待，并记录到达避让区入口的时间，如果避让区没有其他AGV通行，则该AGV切换成避让进入状态，从避让区入口驶入避让区，当该AGV到达避让区的出口处，则切换成避让空闲状态，并驶离避让区。

4.本发明中的无线通信单元使用Zigbee模块，通过RS232串口与主控制器进行连接，该模块采用了加强型的ZigBee无线技术，符合工业标准应用的无线数据通信设备，它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性，通过无线ZigBee进行组网通信，可以实现一点对多点或者多点对多点(广播)之间的数据透明传输及中继转发作用。

附图说明

图1是AGV系统组成结构图。

图2是常见避让区示意图。

图3是实施例2中(1)的避让示意图。

图4是实施例2中(2)的避让示意图。

图5是实施例2中(3)的避让示意图。

图6是实施例2中(4)的避让示意图。

图7是实施例2中(5)的避让示意图。

图8是实施例2中(6)的避让示意图。

图9是实施例2中(7)的避让示意图。

图10是实施例2中(8)的避让示意图。

图11是实施例2中(9)的避让示意图。

图12是实施例3中1)的避让示意图。

图13是实施例3中2)的避让示意图。

图14是实施例3中3)的避让示意图。

图15是实施例3中4)的避让示意图。

图16是实施例3中5)的避让示意图。

图17是实施例3中6)的避让示意图。

图18是实施例3中7)的避让示意图。

图19是实施例3中8)的避让示意图。

图20是实施例3中9)的避让示意图。

图21是实施例3中10)的避让示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

一种AGV分布式交通管制方法，其特征在于，包括

S1：对行驶路线上的地标、避让区进行编号，设置岔道口、避让点编号，并将编号信息存储于避让信息表；对所有AGV定义三种避让状态，分别是避让空闲状态、避让等待状态、避让进入状态，所有AGV在任意时刻处于其中的任一状态，均将该状态信息实时广播给其他AGV，同时实时接收其他AGV广播的避让状态信息存储于避让信息表中；

S2：AGV-1通过行驶路线上的前置地标号和当前地标号查询自己的避让信息表，获取自己的避让信息；

S3：若在AGV-1的避让信息表中查询当前方向和位置存在避让区，根据该避让区查询其他AGV的避让信息表是否存在相同避让区，如果不存在相同避让区，表示该避让区目前没有其他AGV，那么AGV-1继续行驶进入该避让区，同时将自己的避让进入状态信息广播出去；

S4：如果存在相同避让区，表示该避让区存在其他AGV，那么AGV-1停止行驶，等待进入该避让区，同时将自己的避让等待状态信息广播出去；待其他AGV驶出避让区后，AGV-1启动行驶，进入该避让区，同时发出避让进入状态信息；

S5：若在AGV-1的避让信息表中查询当前方向和位置不存在避让区(即避让区号等于0)，那么AGV-1处于避让空闲状态，可继续行驶，同时将自己的避让空闲状态信息广播出去。

优选地，所述避让信息包括AGV编号、避让区编号、岔道口编号、避让状态、时间戳信息。

优选地，所述AGV处于避让等待状态时，时间戳信息为当前时刻(Tc)-AGV广播到达避让区入口的时刻(Tо)得到的时间长度信息(ΔT)，时间长度越大，排队优先等级越靠前。

优选地，所述步骤S4中还包括如果该避让区其他AGV同样是避让等待状态，那么AGV-1根据时间戳信息与其他避让等待的AGV进行比较，确定自己排队优先等级，并且根据其他AGV的避让状态实时调整顺序，如果AGV-1排队等待的顺序在第一位且该避让区没有其他AGV是避让进入状态，那么AGV-1结束等待，启动行驶进入避让区，同时将避让进入状态信息广播出去，最后驶出该避让区。

本发明还提供一种AGV，包括站点识别单元、无线通信单元、主控制器，所述站点识别单元识别标识位置的编号，并传送给主控制器；所述无线通信单元用于多台AGV之间的实时数据传输；所述主控制器包括数据存储单元和数据处理单元，数据存储单元用于存储避让信息表的信息；数据处理单元通过站点识别单元获取AGV-1当前的位置信息，同时通过无线通信单元获取其他AGV广播的实时避让信息，结合存储单元中的避让信息进行处理，通过处理结果确定AGV-1是否需要进行避让停车，同时将自己的避让信息通过无线通信单元广播给其他AGV。优选地，所述无线通信单元使用zigbee模块，通过RS232串口与主控制器进行连接。

AGV系统组成结构图如图1所示。AGV系统主要包括路径导航单元、电机驱动单元、车体、移载单元、供电单元、充电单元、安全防护单元、站点识别单元、显示单元、无线通信单元和主控制器单元等。

站点识别单元主要用来识别AGV所在位置，每个位置对应一个编号，站点识别单元将标识位置的编号传送给主控单元。无线通信单元主要完成多台AGV之间的实时数据传输，要求低功耗、低延时、组网灵活等优点。本发明中的无线通信单元使用zigbee模块，通过RS232串口与主控制器进行连接，该模块采用了加强型的ZigBee无线技术，符合工业标准应用的无线数据通信设备，它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性，通过无线ZIGBEE进行组网通信，可以实现一点对多点或者多点对多点(广播)之间的数据透明传输及中继转发作用。主控制器是系统的核心单元，主控制器包含了数据存储单元和数据处理单元，将编辑好的避让信息下载到主控制器的数据存储单元中，数据处理单元通过站点识别单元获取AGV当前的位置信息，同时通过无线通信单元获取其他AGV广播的实时避让信息，结合存储单元中的避让信息，并按照本发明中设计的避让机制和避让算法进行处理，通过处理结果确定AGV是否需要进行避让停车，同时将自己的避让信息通过无线通信单元广播给其他AGV。

本发明所使用的zigbee模块组网灵活，操作简单，只需要把所有AGV的zigbee模块设置为同一个无线频点，同时设置为广播模式，开机上电后会自动加入到同一个网络，实现透明传输。

本发明根据数据传输的特性和避让机制，定义了一套数据传输协议，其协议定义如下：协议为ASCII形式，以美元符号$开始，回车换行结束，数据为10进制数据，数据之间以逗号分隔，其格式如下。

$协议类型，数据1，数据2，数据3，...*校验码回车换行

其中星号*为数据结束符号，校验码为1个字节，是$与*之间的所有数据异或的结果。

我们根据协议格式定义了三种信息，分别表示避让的三种状态，说明如下：

$BRKX，1，23，47*33

$BRKX表示避让空闲状态，后面数据依次表示AGV编号，地标号，系统信息，*，校验码。当AGV行驶的方向所在的地标不在避让区时发送该信息，该信息只需要包含AGV的编号和位置信息等。

$BRDD，1，24，1，1，4210，89*0C

$BRDD表示避让等待状态，后面数据依次表示AGV编号，地标号，避让区，岔道口，时间戳信息，系统信息，*，校验码。当AGV行驶的方向所在的地标属于某个避让区且准备进入时，通过对接收到的信息分析发现有其他AGV已经在避让区行驶，这个时候需要停车等待，并发送该信息，该信息除了包含AGV编号和位置信息外，还包含了避让区信息，岔道口编号信息和时间信息，其中时间戳信息表示该AGV停车等待开始发送避让等待信息的累积时长，单位为毫秒，时间戳的主要作用是为了解决多台AGV分别停车等待准备进入避让区的时间先后顺序。

$BRJR，2，24，1，1，11706，76*21

$BRJR表示避让进入状态，后面数据依次表示AGV编号，地标号，避让区，岔道口，时间戳信息，系统信息，*，校验码。当AGV行驶的方向所在的地标属于某个避让区且准备进入时，通过对接收到的信息分析发现没有其他AGV在避让区行驶，这个时候可以继续行驶进入避让区，并发送该信息，该信息除了包含AGV编号和位置信息外，还包含了避让区信息，岔道口编号信息和时间信息，其中时间戳信息表示该AGV开始进入避让区的累积时长，单位为毫秒。

每一台AGV都会按照设定的时间间隔向其他AGV广播自己的避让信息，同时又接收其他AGV广播的避让信息，将接收到的避让信息以AGV编号为索引存储到自己的避让信息表里，避让信息表包含AGV编号、避让区编号、岔道口编号、避让状态、时间戳等信息。

以上所述的地标为AGV通过站点识别单元获取的位置信息，能够标识AGV当前所处位置，每个地标有一个的编号，称之为地标号。

前置地标：表示AGV从哪个地标行驶到当前地标，用来识别AGV的行驶方向。

线路：AGV的行驶路径，由路径中的需要经过的一串连续的地标号组成，每条线路有一个编号，称之为线路号。

避让区：即AGV行驶过程需要与附近其他AGV进行避让的区域，每个避让区有一个的数字编号。

岔道口：表示避让区出口和避让区入口，每个岔道口(避让区出口和避让区入口)有一个数字编号，同一个避让区不能有相同岔道口(避让区出口和避让区入口)。

避让点：当AGV从某个避让区的某一个避让区岔道口进入或者驶出时，需要知道自己避让该避让区哪些岔道口中的其他AGV。

以上信息需要通过专用的软件编辑好之后写入每台AGV的控制器中，避让区中每个地标需要编辑一条避让信息。

实施例1

下面结合示意图对避让区、避让原理和避让机制进行详细阐述。

图2为常见避让区示意图。一般AGV常见避让区的划分有以下四种情况，如图2所示，我们用AGV-1与AGV-2两台AGV分别对这四种情况加以说明。

(1)避让区2-1是指AGV在弯道行驶的情况。2号位置为避让区入口，3号位置为避让区出口，行驶路径是1→2→3。假如弯道处2号位置与3号位置之间AGV-1正在行驶，从1号位置过来的AGV-2必须在2号位置停车等待，直到AGV-1离开3号位置时才能驶入。

(2)避让区2-2是指AGV在十字路口的行驶情况，5号位置和8号位置为避让区的入口，6号位置和9号位置为避让区的出口，线路分别是4→5→6与7→8→9。假如5号位置与6号位置之间有台AGV-1正在行驶，从7号位置向8号位置行驶的AGV-2必须在8号位置停车等待，直到AGV-1离开6号位置时AGV-2才能驶入。

(3)避让区2-3是指12号位置是一个双向线路，任意时刻不能有多台车在该位置异向行驶，11号位置和15号位置为避让区的入口，13号位置和16号位置为避让区的出口，其线路分别是10→11→12→13与14→15→12→16。假如在11号位置的AGV-1需要经过12号位置行驶到13号位置，需要在11号位置先判断12号位置是否有反向行驶的AGV-2，如果有必须停车等待，直到反向行驶的AGV-2到达16号位置。

(4)避让区2-4是指19号位置与23号位置是方向相反的单向线路，由于两条线路之间间隔距离较短，对向行驶会发生碰撞，必须进行避让处理，18号位置和22号位置为避让区的入口，20号位置和24号位置为避让区的出口，其线路分别是17→18→19→20与21→22→23→24。假如在18号位置的AGV-1需要经过19号位置行驶到20号位置，需要在18号位置先判断23号位置是否有反向行驶的AGV-2，如果有必须停车等待，一直等到反向行驶的AGV-2到达24号位置。

以上四种避让区是AGV工作区域中所有线路最基本的避让需求。

实施例2

以图2中的避让区2-2为例，将其具体的步骤和实施方法描叙如下：

采用3台AGV(编号分别为AGV-1，AGV-2，AGV-3)。

首先通过避让信息编辑软件将该避让区的避让信息进行编辑，将编辑好的避让信息下载到每台AGV控制器中，表1为避让区信息表。

表1避让信息表

以下是3台AGV顺利通过图2中2-2所示避让区的详细过程说明。

图3-图11中，5号和8号地标为避让区入口，6号和9号地标为避让区出口。

(1)如图3所示，AGV开机启动，控制器建立初始避让信息表，同时按照设定的时间间隔广播自己的避让状态，并且实时接收广播信息，初始状态没有AGV在等待准备进入避让区，也没有AGV在避让区行驶。

(2)如图4所示，AGV-1从4号地标行驶到5号地标，在读到5号地标的时候，已知前置地标为4号地标，当前地标为5号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到2号避让区、1号岔道口、2号避让点，表示AGV-1在2号避让区的1号岔道口，需要避让在该避让区2号岔道口的其他AGV，根据避让区与避让点搜索避让信息表，没有匹配的岔道号与岔道口，广播避让进入信息，继续行驶。

(3)如图5所示，AGV-2从7号地标行驶到8号地标，在读到8号地标的时候，已知前置地标为7号，当前地标为8号，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到2号避让区、2号岔道口、1号避让点，表示AGV-2在2号避让区的2号岔道口，需要避让在该避让区1号岔道口的其他AGV，根据避让区与避让点搜索避让信息表，发现避让信息表里有AGV-1的避让信息，状态是避让进入，避让区与自己相同，且岔道口编号与自己的避让点相同，则在8号地标停车(避让区入口)等待，广播避让等待信息，同时搜索避让信息表里发现没有其他AGV在该避让区等待，排队优先等级处在第一位。

(4)如图6所示，AGV-3从4号地标行驶到5号地标，在读到5号地标的时候，已知前置地标为4号地标，当前地标为5号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到2号避让区、1号岔道口、2号避让点，表示AGV-3在2号避让区的1号岔道口，需要避让在该避让区2号岔道口的其他AGV，根据避让区与避让点搜索避让信息表，发现避让信息表里有AGV-1与AGV-2的避让信息，他们的避让区与自己相同，并且AGV-2的岔道口编号与自己的避让点相同，此时AGV-2处于避让等待状态，通过时间戳信息确定AGV-2比自己先到达避让区等待，则AGV-3停止行驶，进入避让等待状态，并广播避让等待信息，通过时间戳信息对比计算得出自己排队优先等级处在第二位。

(5)如图7所示，此时号AGV-2与AGV-3分别处于避让等待状态，AGV-1处于避让进入状态，当AGV-1行驶到6号地标位置的时候，已知前置地标为5号地标，当前地标为6号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到避让区、岔道口和避让点都为0，表示该位置和方向不是避让区，无需避让，可继续行驶，同时进入避让空闲状态，并广播避让空闲信息。

(6)如图8所示，此时正在避让等待的AGV-2与AGV-3收到AGV-1的广播信息，更新自己的避让信息表，由于AGV-1此时广播的是避让空闲状态，可以将避让信息表里AGV-1的避让信息清除。AGV-2与AGV-3分别搜索自己的避让信息表，AGV-2发现自己排队优先等级处于第一位，且避让区没有其他AGV进入，这个时候AGV-2开始启动恢复行驶状态，同时广播避让进入信息，AGV-3收到AGV-2的广播信息后，将自己排队优先等级修改为第一位。

(7)如图9所示，AGV-2从8号地标行驶到9号地标，在读到9号地标的时候，已知前置地标为8号地标，当前地标为9号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到避让区、岔道口和避让点都为0，表示该位置和方向不是避让区，无需避让，可继续行驶，同时进入避让空闲状态，并广播避让空闲信息。

(8)如图10所示，正在避让等待的AGV-3收到AGV-2的广播信息，更新自己的避让信息表，由于AGV-2此时广播的是避让空闲状态，可以将避让信息表里AGV-2的避让信息清除。AGV-3搜索自己的避让信息表，发现自己排队优先等级处于第一位，且避让区没有其他AGV进入，这个时候AGV-3开始启动恢复行驶状态，同时广播避让进入信息。

(9)如图11所示，AGV-3从5号地标行驶到6号地标，在读到6号地标的时候，已知前置地标为5号，当前地标为6号，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到避让区、岔道口和避让点都为0，表示该位置和方向不是避让区，无需避让，可继续行驶，同时进入避让空闲状态，并广播避让空闲信息。

(10)此时AGV-1、AGV-2、AGV-3分别按顺序顺利通过该避让区。

每台AGV的避让信息表只存储避让状态为避让等待和避让进入的其他AGV的广播信息，如果接收到其他AGV的广播信息是避让空闲状态，则查找自己的避让信息表，如果该AGV在避让信息表里存在，则清除该AGV的避让信息。

实施例3

以图2中的避让区2-3为例，将其具体的步骤和实施方法描叙如下：

采用3台AGV(编号分别为AGV-1，AGV-2，AGV-3)。

参见表1。图12-图21中，11和15号地标为避让区入口，13和16号地标为避让区出口。

1)参见图12，当前避让区没有AGV在等待准备进入，也没有AGV在避让区行驶。

2)参见图13，AGV-1从10号地标行驶到11号地标，在读到11号地标的时候，已知前置地标为10号地标，当前地标为11号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到3号避让区、1号岔道口、3号4号避让点，表示AGV-1在3号避让区的1号岔道口，需要避让在该避让区3号岔道口与4号岔道口的其他AGV，根据避让区与避让点搜索广播表，没有匹配的避让区与岔道口，广播避让进入信息，继续行驶。

3)参见图14，AGV-2从14号地标行驶到15号地标，在读到15号地标的时候，已知前置地标为14号，当前地标为15号，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到3号避让区、3号岔道口、1号2号避让点，表示AGV-2在3号避让区的3号岔道口，需要避让在该避让区1号岔道口与2号岔道口的其他AGV，根据避让区与避让点搜索广播表，发现广播表里有AGV-1的避让信息，状态是避让进入，避让区与自己相同，且岔道口与自己的避让点相同，则在15号地标停车等待，广播避让等待信息，同时搜索广播表里发现没有其他AGV在该避让区等待，排队优先等级处在第一位。

4)参见图15，AGV-1从11号地标行驶到12号地标，在读到12号地标的时候，已知前置地标为11号地标，当前地标为12号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到3号避让区、2号岔道口、无避让点，表示AGV-1在3号避让区的2号岔道口(需要说明的是，本发明中的岔道口编号根据行驶路径的实际情况进行设定，因为AGV在地标12号处需要广播的避让信息中包含岔道口编号，与我们平时所理解的岔道路口稍有区别)，没有需要避让的岔道口，继续行驶，同时广播自己的避让信息。AGV-2收到AGV-1的广播信息，更新避让表，同时搜索发现3号避让区的2号岔道口有AGV，则继续等待。

5)参见图16，AGV-3从10号地标行驶到11号地标，在读到11号地标的时候，已知前置地标为10号地标，当前地标为11号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到3号避让区、1号岔道口、3号4号避让点，表示AGV-3在3号避让区的1号岔道口，需要避让在该避让区3号岔道口与4号岔道口的其他AGV，根据避让区与避让点搜索广播表，发现广播表里有AGV-1与AGV-2的避让信息，他们的避让区与自己相同，并且AGV-2的岔道口与自己的避让点相同，此时AGV-2处于避让等待状态，通过时间戳信息确定AGV-2比自己先到达避让区等待，则AGV-3停止行驶，进入避让等待状态，并广播避让等待信息，通过时间戳信息对比计算得出自己排队优先等级处在第二位。

6)参见图17，AGV-1从12号地标行驶到13号地标，在读到13号地标的时候，已知前置地标为12号地标，当前地标为13号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到0号避让区、0号岔道口、无避让点，表示AGV-1此时不在避让区，无需避让处理，进入避让空闲状态，同时广播自己的避让空闲信息，AGV-2与AGV-3收到AGV-1的广播信息，更新自己的广播表，由于AGV-1此时广播的是避让空闲状态，可以将广播表里AGV-1的避让信息清除。AGV-2与AGV-3分别搜索自己的广播表，AGV-2发现自己排队优先等级处于第一位，且避让区没有AGV进入，这个时候AGV-2开始启动恢复行驶状态，同时广播避让进入信息，AGV-3收到AGV-2的广播信息后，将自己排队优先等级修改为第一位。

7)参见图18，AGV-2从15号地标行进入避让区，行驶到12号地标，在读到12号地标的时候，已知前置地标为15号地标，当前地标为12号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到3号避让区、4号岔道口、无避让点，表示该位置无需避让，可继续行驶保持避让进入状态，同时广播避让信息。

8)参见图19，AGV-2从12号地标行驶到16号地标，在读到16号地标的时候，已知前置地标为12号地标，当前地标为16号地标，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到0号避让区、0号岔道口、无避让点，表示AGV-2此时不在避让区，无需避让处理，进入避让空闲状态，同时广播自己的避让空闲信息，AGV-3收到AGV-2的广播信息，更新自己的广播表，由于AGV-2此时广播的是避让空闲状态，可以将广播表里AGV-2的避让信息清除，AGV-2搜索自己的广播表，发现自己所在的避让区没有其他AGV，这个时候AGV-3开始启动恢复行驶状态，同时广播避让进入信息。

9)参见图20，AGV-3从11号地标行驶到12号地标，在读到12号地标的时候，已知前置地标为11号，当前地标为12号，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到3号避让区、2号岔道口、无避让点，表示该位置无需避让，可继续行驶,同时更新并广播自己的避让信息。

10)参见图21，AGV-3从12号地标行驶到13号地标，在读到13号地标的时候，已知前置地标为12号，当前地标为13号，通过前置地标和当前地标从避让信息表里获取到0号避让区、0号岔道口、无避让点，表示该位置无避让区，进入避让空闲状态，可继续行驶，同时更新并广播自己的避让信息。至此3台AGV依照顺序顺利通过3号避让区。

本发明具有以下有益效果：

1.不同避让区的AGV无需共享避让信息,避免了由于通信距离和通信带宽原因引起的避让信息丢失或者避让信息更新不及时导致避让失败问题。

2.覆盖AGV的所有避让形式，无需为AGV的不同避让形式做特殊处理。

3.避让信息简单易懂，占用数据资源少。

4.地标只用来标识位置，存储唯一编号，无需存储避让信息，避让信息通过编辑软件编辑好之后下载到AGV的控制器中存储，不受地标存储空间的限制。

5.通过前置地标和当前地标区分AGV的行驶方向，以此区分AGV当前是驶入还是驶出避让区的状态，无需增加特殊地标区分避让区的进入和退出状态。

6.AGV的动作信息与避让信息可共用地标号，无需为避让信息单独增加专用的避让地标，大大减少地标的使用，节省施工成本与材料成本。

7.避让区之间互不干涉，可独立修改和编辑，修改后只需要将新的避让信息更新到AGV的控制器当中，无需修改控制器的逻辑代码，操作简单。

8.通过到达避让区的先后时间确定避让的优先级别，无需为避让优先级别单独增加特殊的地标标识。

9.为了确定AGV的避让优先级别，每台AGV实时广播自己到达避让区时间同步信息，由于每台AGV都有自己的独立时间系统，无法实现精准同步，但是他们的时钟信息基本可以保持一致，所以AGV广播的是到达避让区的时刻到当前时刻的时间长度信息ΔT(ΔT＝Tc-Tо)，通过时长信息的处理确定各自的优先等级。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种AGV分布式交通管制方法，其特征在于，包括

S1：对行驶路线上的地标、避让区进行编号，设置岔道口、避让点编号，并将编号信息存储于避让信息表；对所有AGV定义三种避让状态，分别是避让空闲状态、避让等待状态、避让进入状态，所有AGV在任意时刻处于其中的任一状态，均将该状态信息实时广播给其他AGV，同时实时接收其他AGV广播的避让状态信息存储于避让信息表中；

S2：AGV-1通过行驶路线上的前置地标号和当前地标号查询自己的避让信息表，获取自己的避让信息；

S3：若在AGV-1的避让信息表中查询当前方向和位置存在避让区，根据该避让区查询其他AGV的避让信息表是否存在相同避让区，如果不存在相同避让区，表示该避让区目前没有其他AGV，那么AGV-1继续行驶进入该避让区，同时将自己的避让进入状态信息广播出去；

S4：如果存在相同避让区，表示该避让区存在其他AGV，那么AGV-1停止行驶，等待进入该避让区，同时将自己的避让等待状态信息广播出去；待其他AGV驶出避让区后，AGV-1启动行驶，进入该避让区，同时发出避让进入状态信息；

S5：若在AGV-1的避让信息表中查询当前方向和位置不存在避让区，那么AGV-1处于避让空闲状态，可继续行驶，同时将自己的避让空闲状态信息广播出去。

2.根据权利要求1所述的AGV分布式交通管制方法，其特征在于，所述避让信息包括AGV编号、避让区编号、岔道口编号、避让状态、时间戳信息。

3.根据权利要求2所述的AGV分布式交通管制方法，其特征在于，所述AGV处于避让等待状态时，时间戳信息为当前时刻(Tc)-AGV广播到达避让区入口的时刻(Tо)得到的时间长度信息(ΔT)，时间长度越大，排队优先等级越靠前。

4.根据权利要求3所述的AGV分布式交通管制方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括如果该避让区其他AGV同样是避让等待状态，那么AGV-1根据时间戳信息与其他避让等待的AGV进行比较，确定自己排队优先等级，并且根据其他AGV的避让状态实时调整顺序，如果AGV-1排队等待的顺序在第一位且该避让区没有其他AGV是避让进入状态，那么AGV-1结束等待，启动行驶进入避让区，同时将避让进入状态信息广播出去，最后驶出该避让区。

5.一种AGV，其特征在于，包括站点识别单元、无线通信单元、主控制器，所述站点识别单元识别标识位置的编号，并传送给主控制器；所述无线通信单元用于多台AGV之间的实时数据传输；所述主控制器包括数据存储单元和数据处理单元，数据存储单元用于存储避让信息表的信息；数据处理单元通过站点识别单元获取AGV-1当前的位置信息，同时通过无线通信单元获取其他AGV广播的实时避让信息，结合存储单元中的避让信息进行处理，通过处理结果确定AGV-1是否需要进行避让停车，同时将自己的避让信息通过无线通信单元广播给其他AGV。

6.根据权利要求5所述的AGV，其特征在于，所述无线通信单元使用zigbee模块，通过RS232串口与主控制器进行连接。

Images